问题
问答题
一个金属电阻R的阻值在一定范围内随温度呈线性变化,如图甲所示.将该电阻接入如图乙所示电路,图中R0为定值电阻,C为平行板电容器,极板长度为l,极板间距为d,极板的右侧距极板L处有一荧光屏.现让一束电子(质量为m,电量为e)以速度v0平行于极板沿中线进入电容器,若所有电子均能从右侧穿出,则当R的温度在t1-t2之间变化时,电子束在荧光屏上扫描的范围如何?(电源电动势为E,内阻不计)
答案
设极板间电压为U,则U=
•ER R+R0
电子从极板间飞出时的速度偏角设为α,偏移量设为y,则电子打到荧光屏上的位置P到O的距离为y´
y=
at21 2
l=v0t
a=eU md
所以y=eUl2 2mv02d
tanα=vy v0
vy=at
所以tanα=eUl mv02d
所以y′=y+Ltanα=
(eUl mv02d
+L)l 2
t=t1时,U1=E 2
y1=
(eUl 2mv02d
+L)l 2
t=t2时,U2=2E 3
y2=
(2eUl 3mv02d
+L)l 2
所以电子束在荧光屏上扫描的范围是:
=y1-y2=. P1P2
(eUl 6mv02d
+L)l 2
答:当R的温度在t1-t2之间变化时,电子束在荧光屏上扫描的范围为
(eUl 6mv02d
+L).l 2